聚焦新兴技术装备“一体化”测试！美国防部作战试验与鉴定局《2021财年报告》(下)
【学术plus2021新春大礼包】|2019学术大礼包丨加入学术plus丨2018学术大礼包丨2017不可以错过的重磅报告们
2020年1月27日，美国防部作战试验鉴定局新任局长尼可拉•H•格廷对外发布了长达328页的《国防部作战试验鉴定局2021财年报告》（Pentagon’s Director, Operational Test & Evaluation 2021 Annual Report,下简称《2021年度报告》）。
《2021年度报告》回顾了2021年度作战试验鉴定局的主要工作（详见上篇），本文（下篇）译介了作战试验鉴定的发展趋势、对美军作战试验鉴定领域改进工作提出了建议。
美国防部作战试验与鉴定局《2021财年报告》(二)发展趋势与建议
编译：学术plus高级观察员 潜行，谭惠文②性能趋势：总体运行有效，网络安全成为最常见的生存问题2.建议：制定强有力的网络安全试验与鉴定战略；制定充分的建模和仿真；早期开发中进行系统集成评估；尽早进行实际操作的试验活动
3.简评：作战试验鉴定旨在服务大国竞争（多次“关照”全域作战试验鉴定工作）；由性能试验向作战试验拓展；新兴技术领域作战试验鉴定极具挑战；该报告对制定作战试验工作条例标准具有现实借鉴意义
【附：主要项目一览】国防部+各军种美国国防部国防创新小组2021财年18个特色创新项目美国会《2022国防授权法案》预算猛增美国下一个国防科技战略雏形！《竞争时代国防部技术愿景》14个关键技术领域
美军加速数字化转型说干就干
内容主要整理自外文网站相关资料仅供学习参考，欢迎交流指正！
文章观点不代表本机构立场
*****
阅读英文原文/完整报告
请点击文末：阅读原文
1.发展趋势
作战试验鉴定发展趋势
1.1 作战试验充分性趋势
（2）不充分原因分析
覆盖范围有限导致网络试验不足
数据收集不足，以及防止、减轻攻击和从攻击中恢复的能力不足
缺乏资金
建模和仿真保真度或模型验证方面的缺陷
最具挑战性的威胁没有得到考虑，或者使用的威胁没有得到正确描述
其他作战试验充分性问题包括非作战代表的承包商支持、未能收集或交付所有要求的数据，以及导致试验不完整的系统开发延迟
常见的试验限制包括数据收集不足、试验范围环境限制（妨碍了稳健的运行评估）、由于过度依赖现场支持代表而导致的不现实维护、理论培训资源有限（妨碍了新系统能力的充分利用）以及操作试验仅限于一个环境，或不涵盖所有必需的威胁，如电子攻击。此外，新冠疫情影响了8个项目的参与度，影响了数据收集和支持资产和其他资源的可用性。
（4）限制类型分析。作战试验鉴定局批准的试验计划还提供了对已知试验限制的考察。
1.2 性能趋势
在2021财年，作战试验鉴定局评估的67%项目，没有出现错误报警，运行有效。作战试验鉴定局作战有效性趋势包括：
系统、软件或集成缺陷；
影响操作员绩效或机组效率的培训限制；
以及在特定环境、任务区域或针对特定威胁时的缺陷。
进行早期用户试验的项目，能够及早发现运行问题，提供更多影响设计的机会，并在部署前纠正。例如，IVAS项目进行了几次士兵接触点活动，以便在基于任务的作战环境中试验系统样机，并从军事用户那里获得早期反馈，以支持设计改进。相比之下，作战试验鉴定局观察到了不进行早期运营评估的后果。F-35项目在完成作战试验（OT）和分析之前，生产并部署了飞机、航空电子设备变更和软件发布。因此，OT和用户社区通过试验和现场实际使用，继续发现F-35的重大问题。
（2）适应性
在2021财年，作战试验鉴定局鉴定了大约一半的项目在作战上是适应的，没有出现报警，这一趋势自2016财年以来一直相对稳定。
适应性缺陷分布在人机系统集成（HSI）、可靠性、可用性和安全性方面。最值得注意的是，80%的评估人为因素的项目报告了HSI缺陷。
HSI退化的最常见原因是由于文件不完整或不准确、可用性差和工作量大而导致的培训不足。 操作员和维护人员经常报告说，他们将受益于额外的实践培训。50%的报告，包括可靠性的确定，发现该系统足够可靠，以支持任务，没有警告。 可靠性不足是由硬件和软件缺陷造成的。更大比例的报告发现系统是可维护的(71%)和可用的(77%)，没有出现警告。
（3）生存能力
在2021财年，作战试验鉴定局评估了9%的项目在没有任何报警的情况下可以生存，这一比例明显低于2016财年。
考虑到多域作战环境的复杂性、网络威胁和有争议的电磁频谱环境，生存能力评估正变得越来越多元化，显示生存能力差的项目比例随着时间的推移而增加。
网络安全是最常见的生存问题。网络安全问题包括供应链漏洞、未加密的软件，以及针对各种网络威胁的系统特有漏洞。其他生存能力不足包括在有争议的电子战环境中作战的挑战，以及系统设计特有的对特定动态威胁的脆弱性。
2.建议
效果链有效性国报告中提出的建议
以下建议将更好地为作战试验期间的成功制定计划：
2.1 应制定强有力的网络安全试验与鉴定战略
对供应链脆弱性的评估；
在设计阶段考虑网络安全，以减少潜在的攻击载体；
收集数据，以评估任务效果以及预防、缓解和恢复攻击的能力；
充分覆盖系统的攻击面；
早期纠正缺陷，以提高在运行试验期间被评估为可生存的可能性。
2.2 应制定充分的建模和仿真
制定充分的建模和仿真，作为现场试验的补充，并由使用可靠和相关数据的独立验证、确认和认可流程提供支持，为国防部系统的复杂性、研发、集成和任务级评估的建模与仿真提供依据。
2.3 早期开发中进行系统集成评估
通过在设计阶段早期和整个开发过程中评估人机系统集成(HIS，前文出现过，有的翻译为人类系统集成)，确保人机系统集成评估足够严格，以便在运行试验之前发现并解决缺陷。根据系统的复杂程度，计划操作员和维护人员培训。对于许多系统，应扩大动手和单元集体培训的程度，并应更多地关注提高可靠性，以及在运行试验之前开发、完善和验证操作员和维护手册。
2.4 应尽早进行实际操作的试验活动
包括操作评估、有限用户试验和集成试验（如有可能）。当在项目开发的早期进行，并且在整个采办周期内有足够的资源时，可操作的现实作战试验与鉴定为在项目成熟之前识别和纠正问题提供了独特的机会。早期问题发现使项目经理能够在过程的后期管理成本和进度，并尽早修复问题，以便在最终作战试验、战场或更糟糕的战斗中首次发现问题。为了实现这一点，项目经理必须构建他们的合同，要求在早期试验期间演示与操作相关的任务级目标，而不是只关注规范遵从性。
3.简评
对报告的几点认识与分析
3.2 内部重组推动试验鉴定由性能试验向作战试验拓展
（1）“一体化”试验鉴定策略，强调作战能力。美军在作战试验鉴定领域的工作将为美军作战提供强力支撑。美军大力在作战试验鉴定领域提倡研制试验与作战试验的一体化试验鉴定策略，并将原本属于研制试验类的实弹试验与作战试验并列在一起加以强调。
（2）新部门将全面聚焦新兴技术的作战试验鉴定。2021年7月开始，国防部作战试验鉴定局进行内部重组，将原实弹试验鉴定部门并入其余4个作战试验鉴定部门，并组建一个负责战略倡议、政策和新兴技术的新部门——战略倡议、政策与新兴技术（SIPET）副局长办公室。为军队装备试验鉴定由性能试验向作战试验、在役考核全领域拓展提供了强有力的组织保证。
3.3 新兴技术领域的作战试验鉴定工作，极具创新与挑战
为了应对“大国竞争”以及新兴技术的飞速发展，美军加大了对新兴技术领域作战装备的研制力度，而新兴技术不同于传统技术领域，其作战试验鉴定工作没有先例可遵循，极具创新性。如先进计算、大数据、人工智能、自动化、机器人、定向能、高超声速等领域如何进行试验鉴定是一项极具挑战性的工作。
结 语
《2021年度报告》强调跟上新兴技术发展及未来作战需求，转变作战试验鉴定理念，投资自动试验和试验空间与任务效果可视化的工具，改进数据收集、存储与分析，改进模拟环境和建模与仿真工具，优化试验鉴定的工具和方法，以及试验自主系统、人工智能系统、高超声速武器、定向能武器、太空系统的工具与方法等。美国在作战试验鉴定领域核心关键技术的技术水平和应用程度均处于世界领先水平。紧密跟踪、充分挖掘美军有关新兴技术领域的作战试验鉴定工作，提出适合自己情况的作战试验鉴定工作条例或标准具有非常重要的现实意义。
【附：主要项目一览】
（一）国防部项目
气溶胶和蒸汽化学剂探测器（AVCAD）
与数字现代化战略（DMS）相关的企业信息技术倡议
国防部医疗管理系统现代化（DHMSM）
F-35联合攻击战斗机（JSF）
联合生物战术探测系统
联合区域安全堆栈（JRSS）
密钥管理基础设施（KMI）
公钥基础设施（PKI）增量2
（二）陆军项目
120mm高级多功能（AMP），XM1147
7.62毫米先进穿甲（ADVAP），M1158
艾布拉姆斯M1A2系统增强包版本3（SEPv3）坦克，战利品处于激活状态保护系统（APS）
AN/TPQ-53反火力目标捕获雷达
装甲多用途车辆（AMPV）
陆军综合防空与导弹防御系统（AIAMD）
确保–定位、导航和定时（A–PNT）
布拉德利系列车辆（BFoV）工程变更建议书（ECP）
指挥所计算环境（CPCE）
黑鹰
电子战规划和管理工具（EWPMT）
远程加农炮（ERCA）
手持式背包和小型健身（HMS）项目–领袖电台和背包
步兵班车辆（ISV）
综合战术网络（ITN）
集成视觉增强系统（IVAS）
联合空对地导弹（JAGM）
联合突击桥（JAB）
联合轻型战术车辆（JLTV）实用项目（UTL）和火力指挥中心（FDC）远程火力
M917A3重型自卸车（HDT）
机动近程防空（M-SHORAD）增量1
机动保护火力
多功能电子战——大型空战
RQ-7Bv2 Block III SHADOW–战术无人机系统
士兵保护系统（SPS）
史崔克系列车辆（FoV）
（三）海军项目
先进反辐射导弹-增程（AARGM-ER）
宙斯盾现代化计划
AIM-9X空空导弹升级Block II
CH-53K国王种马
CMV-22B联合军种先进垂直升降飞机——鱼鹰——舰载航母
传送
常规快速打击
CVN 78杰拉尔德•R•福特级核航空母舰
DDG 1000–祖姆沃尔特级驱逐舰
进化出的海麻雀导弹第2区
F/A-18红外搜索和跟踪模块Block II
F/A-18E/F超级大黄蜂
FFG 62星座级别-导弹护卫舰
LHA 6号飞行1（LHA 8）两栖攻击舰
沿海战斗舰（LCS）
Mk 48鱼雷改装
Mk 54轻型鱼雷升级，包括高空反潜战武器能力（HAAWC）
MQ-4C Triton®声波风廓线仪
MQ-8火力侦察无人机系统（UAS）
下一代干扰机中频（NGJ-MB）
进攻性反地面战（OASuW）增量1
超视距武器系统（OTH-WS）
船舶自卫系统（SSDS）Mk 2综合作战系统
地面电子战改进计划（SEWIP）Block 2
战术战斧现代化
无人影响扫描系统（UISS），包括无人水面舰艇（USV）和无人地面扫描系统（US3）
VH-92A总统直升机更换计划
（四）空军项目
AGM-183A空射快速反应武器
AIM-120先进中程空空导弹（AMRAAM）
空中作战中心-武器系统（AOC-WS）
B-52H商用发动机更换计划（CERP）
B-52雷达现代化项目（RMP）
F-15鹰式被动主动预警和生存能力系统（EPAWSS）
F-15鹰式综合红外搜索和跟踪
F-16雷达现代化项目
F-22A——猛禽先进战术战斗机
先进超视距终端系列（FAB-T）
全球定位系统（GPS）企业
HH-60W Jolly Green II
联合网络作战体系结构（JCWA）
KC-46A飞马座
大规模穿甲弹改装
MH-139A灰狼
总统和全国语音会议（PNVC）集成商
小直径炸弹增量II
广域监控
导弹防御系统
（五）网络评估项目
（六）对抗中心
（七）国际试验与鉴定项目
联合飞机生存能力计划
弹药联合技术协调小组
有效性联合试验与鉴定
试验与鉴定威胁资源活动
【学术plus2021新春大礼包】
关注全球顶层战略
聚焦中国电科四大板块
《2021战略趋势十大报告》(一)大国竞争篇(二) 战略科技篇(三) 国防军事篇
《中国电子科学研究院学报》欢迎各位专家、学者赐稿 投稿链接 http://kjpl.cbpt.cnki.net 邮箱：dkyxuebao@vip.126.com